18.硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品,某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na
2S
2O
3•5H
2O).
I.【查閱資料】
(1)Na
2S
2O
3•5H
2O是無色透明晶體,易溶于水,受熱、遇酸均反應,其稀溶液與BaCl
2溶液混合無沉淀生成.
(2)向Na
2CO
3和Na
2S混合液中通入SO
2可制得Na
2S
2O
3,所得產(chǎn)品常含有少量Na
2SO
3和Na
2SO
4.
(3)Na
2SO
3易被氧化;BaSO
3難溶于水,可溶于稀HCl.
Ⅱ.【[制備產(chǎn)品】實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置):
燒瓶C中發(fā)生反應如下:
Na
2CO
3(aq)+SO
2(g)═Na
2SO
3(aq)+CO
2(g)
Na
2S(aq)+H
2O(I)+SO
2(g)═Na
2SO
3(aq)+H
2S(aq)
2H
2S(aq)+SO
2(g)═3S(s)+2H
2O(I)
S(s)+Na
2SO
3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na
2S
2O
3(aq)
實驗步驟:
(1)檢查裝置氣密性.儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱,若一段時間內(nèi)漏斗內(nèi)液柱高度不變,則整個裝置氣密性良好:裝置E的作用是吸收尾氣,防止污染空氣.
(2)按圖示加入試劑.向A中燒瓶滴加濃H
2SO
4,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再加熱C,A中反應的化學方程式是Na
2SO
3+H
2SO
4(濃)=Na
2SO
4+H
2O+SO
2↑;為提高產(chǎn)品純度,應使C中Na
2CO
3和Na
2S恰好完全反應,則C燒瓶中Na
2CO
3和NaS物質(zhì)的量之比為1:2.
(3)裝置B的另一作用是觀察SO
2的生成速率,其中的液體最好選擇c.
A.蒸餾水 b.飽和Na
2SO
3溶液 c.飽和NaHSO
3溶液 d.飽和NaHCO
3溶液
實驗中要控制SO
2生成速率,使SO
2緩慢進入C中可采取的措施有控制H
2SO
4滴加速度或控制反應溫度或降溫;為了保證硫代硫酸鉀的產(chǎn)量,該實驗一般控制在堿性環(huán)境下進行.否則產(chǎn)品發(fā)黃,原因是溶液呈酸性,Na
2S
2O
3與酸反應,生成黃色硫單質(zhì).
(4)等Na
2S和Na
2CO
3完全消耗后,結(jié)束反應.趁熱過濾C中混合物,將濾液水浴加熱濃縮、冷卻結(jié)晶,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,得到產(chǎn)品.
Ⅲ.【探究與反思】
為驗證產(chǎn)品中含有Na
2SO
3和Na
2SO
4,該小組設(shè)計了以下實驗方案,請將方案補充完整.取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl
2溶液,有白色沉淀生成,過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量稀鹽酸 (所需試劑從稀HNO
3、稀H
2SO
4、稀HCl、蒸餾水中選擇),若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na
2SO
3和Na
2SO
4.